package com.xk._02算法篇._01sort.sort.cmp;

import com.xk._02算法篇._01sort.sort.Sort;
import com.xk.tools.Integers;

/**
 * @description: 归并排序
 * @author: xu
 * @date: 2022/10/2 10:43
 */
public class MergeSort<E extends Comparable<E>> extends Sort<E> {
    private E[] leftArray;

    /**
     * 归并排序
     */
    private void mergeSort(){
        this.leftArray = (E[]) new Comparable[array.length >> 1];
        sort(0, array.length);
    }

    /**
     * 对 [begin, end) 范围的数据进行归并排序
     * T(n) = T(n/2) + T(n/2) + O(n)
     * T(n) = 2 * T(n/2) + O(n)
     * @param begin
     * @param end
     */
    private void sort(int begin, int end) {
        // 元素数量小于2 返回
        if (end - begin < 2) return;
        int mid = (begin + end) >> 1;
        sort(begin, mid);
        sort(mid, end);
        merge(begin, mid, end);
    }

    /**
     * 将 [begin, mid) 和 [mid, end) 范围的序列合并成有序序列
     * @param begin
     * @param mid
     * @param end
     */
    private void merge(int begin, int mid, int end) {
        int li = 0, le = mid - begin;
        int ri = mid, re = end;
        int ai = begin;

        // 备份左边数组
        for (int i = li; i < le; i++) {
            leftArray[i] = array[begin + i];
        }

        while (li < le) { // 如果左边还没有结束
            if (ri < re && cmp(leftArray[li], array[ri]) > 0){
                array[ai++] = array[ri++];
            } else {
                array[ai++] = leftArray[li++];
            }
        }
    }

    @Override
    protected void sort() {
        mergeSort();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] array = Integers.random(20, 1, 100);
        Integers.println(array);

        Sort<Integer> mergeSort = new MergeSort<>();
        mergeSort.sort(array);
        Integers.println(array);
        System.out.println(mergeSort);
    }
}
